Текст книги "Полет на Луну"

Автор книги: Георгий Гуревич

Соавторы: Борис Ляпунов,Вадим Левин,Карл Гильзин,Ю. Хлебцевич,Н. Варваров,Юрий Степанов,Марк Поповский,И. Фридман,Юрий Долгушин,Л. Орлов
сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 9 страниц)

Летим на Луну

Командир корабля «Луна-1» профессор М. А. Сизов.

Совместные усилия ученых и инженеров проложили нам дорогу в межпланетное пространство.

Огромная работа, проделанная за последние два десятилетия, вселяет в нас уверенность в успехе. Благодаря развитию реактивной техники межпланетное путешествие теперь уже можно осуществить.

Несколько лет назад советские летчики начали регулярные полеты в ионосфере на сверхдальних пассажирских ракетопланах. Обстановка полета в ионосфере близка к условиям межпланетного путешествия. И там, и здесь – резкая перегрузка при взлете и отсутствие тяжести в середине пути. И там, и здесь – почти абсолютный вакуум, ультрафиолетовые и космические лучи не ослаблены. Недаром, тренируясь, все члены нашего экипажа неоднократно летали на ионосферных самолетах из Москвы во Владивосток, в Пекин и даже в Южную Америку.

Конечно, возможны всякие неожиданности в пути, но вряд ли мы встретим серьезные препятствия. С межпланетным пространством наука познакомилась неплохо: уже много лет ученые получают оттуда радиограммы от своих «помощников». Я имею в виду автоматические приборы, находящиеся на искусственных спутниках Земли – ракетах, посланных в мировое пространство советскими учеными. Наверное, многие из вас видели их на экранах телевизоров или в телескопы. Легче всего заметить их в сумерки или утром, на заре: маленькие звездочки, стремительно пересекающие небосвод.

Трасса Земля – Луна тоже облетана, правда, пока без людей – автоматическими ракетами. Если вы помните, полет первой ракеты был неудачным. Из-за погрешности электронного регулятора двигатель был выключен раньше времени, и ракета не долетела до Луны. Почему испортился регулятор в пути, установить невозможно. Ракета не вернулась на Землю, она стала невольным искусственным спутником и обращается вокруг Земли. К сожалению, этот «случайный» спутник мчится по межпланетным просторам без большой пользы для науки. Стремясь уменьшить вес ракеты, мы не снабдили ее приборами, а то бы и она доставила нам немало интересных сведений.

Вторая автоматическая ракета села на Луну близ кратера Птолемей. В этом полете блестяще сдала экзамен система радиотелеуправления. Наши радиоинженеры сумели довести ракету до Луны и посадить ее. Но больше всего дали нам последние ракеты – третья и четвертая. Одна из них облетела вокруг Луны и до ставила на Землю автоматически снятый кинофильм, в котором люди впервые увидели обратную сторону Луны. Четвертая ракета была послана с радиоприборами, которые передавали нам сведения о природе Луны. Заодно она помогла выбрать и место для нашей посадки.

Итак, аппараты разведали дорогу, и теперь в путь отправляются люди. Всего нас на корабле будет четверо. К сожалению, никак нельзя было увеличить численность экипажа. Мы и так с трудом отвоевали у конструкторов четвертого. Они настаивали, чтобы летели трое. Скупость конструкторов понятна – на каждый килограмм полезного груза у нас приходится 80 килограммов топлива и 9 килограммов веса корпуса, двигателей и механизмов. Попробуйте подсчитать, сколько килограммов нужно прибавить, чтобы забросить еще одного человека с запасом пищи, питья и воздуха.

Малочисленность экипажа привела к необходимости широкого совмещения профессий. У каждого из нас будет много обязанностей. Инженер корабля Тамарин будет управлять двигателем, следить за всеми механизмами, устранять их неисправности. Наш штурман Соколов – по совместительству радист, картограф, отчасти астроном, метеоролог и, кроме того, кинооператор. Доктор Акопян отвечает за биологические и физиологические исследования. Ему поручен еще один ответственнейший пост – он шеф-повар корабля и завхоз. В его ведении наша пища, одежда, отдых, дыхание, то есть жизнь и здоровье. Я буду вести астрономические наблюдения, ставить физические и химические опыты, собирать минералогические и петрографические коллекции на Луне. Мне пришлось всерьез изучать почти незнакомую мне геологию. Помимо всего, каждый участник полета учился управлять кораблем. Все это требовало времени. Непосредственная подготовка к полету, тренировка, подбор снаряжения, проверка аппаратуры заняли больше года.

В заключение коротко о наших планах. Через двое суток мы высадимся на Луне, в так называемом Море Дождей. Обширная, сравнительно ровная, конечно, совершенно сухая поверхность этого мнимого моря очень удобна для посадки и уже разведана последней автоматической ракетой. Мы постараемся разыскать ее и снять самозаписывающие приборы. Море Дождей находится в средних широтах Луны, на полпути между экватором и полюсом. Температура поверхности там несравненно меньше, чем на лунном экваторе, где она превышает 100 °C.

Всего на Луне мы пробудем около 10 земных суток, то есть меньше одного лунного дня, который, как известно, продолжается почти 14 суток. Мы прибудем в Море Дождей, когда там уже начнется утро, и покинем Луну с приближением ночи. Задерживаться на Луне и пережидать четырнадцатисуточную лунную ночь с ее почти 150-градусными морозами было бы слишком сложно: такая «ночевка» потребовала бы много добавочной пищи, воздуха и топлива. Еще труднее было бы, конечно, перебираться на противоположную сторону Луны, освещенную в это время Солнцем. Поэтому для первого раза мы ограничимся кратковременным знакомством с Луной и отправимся в обратный путь седьмого декабря, совсем незадолго до заката, когда длинные черные тени лягут на Море Дождей.

Но некоторое знакомство с лунной ночью у нас все же состоится: 29 ноября, когда мы уже будем на Луне, произойдет полное затмение. Для Земли оно будет лунным, а для Луны – солнечным. На Луне это событие выглядит грандиозно. Солнце заходит за Землю на несколько часов. Палящий зной резко сменяется морозом.

На Землю мы вернемся 9 декабря. Где мы произведем посадку? Этот вопрос также решен заранее. «Луна-1» снизится на Цимлянском море. Если же оно замерзнет, нас предупредят, и тогда мы долетим до Аральского моря. Море как аэродром имеет ряд преимуществ. Прежде всего, для посадки на воду не нужны колеса и шасси, что избавляет корабль от лишнего груза. Помимо этого, Цимлянское море достаточно велико, и при снижении не потребуется особенная точность. Корабль с кабиной, наполненной воздухом, и с пустыми баками из-под топлива, конечно, не затонет. Специальные суда будут дежурить, чтобы поскорее доставить нас на берег, и тогда вы услышите наши подробные рассказы о Луне.

Управляемые по радио

Директор Научно-исследовательского института космических ракет профессор А. А. Киреев.

Путешественник, отправляющийся в неведомые страны, наверняка встретит на своем пути непредвиденные препятствия, может повернуть обратно, может погибнуть из-за своей неподготовленности. Армия, которая наступает без разведки, наверняка обречена на гибель. Автоматические ракеты и сыграли роль разведчиков в мировом пространстве.

Авиация в свое время развивалась без должной разведки. Люди ринулись в неведомое воздушное пространство, и многие своей жизнью заплатили за смелую попытку. Затем отец русской авиации Николай Егорович Жуковский построил аэродинамическую трубу. Труба эта спасла жизнь многим летчикам-испытателям: в ней на моделях можно было изучать недостатки будущих самолетов. К сожалению, для космических полетов нельзя создать ничего похожего на аэродинамическую трубу. Вместо трубы мы проводили опыты в обширном межпланетном пространстве, отправляя туда автоматические, управляемые по радио ракеты.

Полеты этих ракет составили целый этап в астронавтике, этап, который отсутствовал в планах Константина Эдуардовича Циолковского. Да это и понятно. Когда Циолковский создавал науку о межпланетных полетах, радио переживало свой младенческий период.

Но в течение XX века радио развивалось поистине с космической скоростью. Вошли в быт радиотелеграммы, радиобеседы с арктическими зимовками, фотописьма, телевидение – черное и цветное, телефоны с телевизионной приставкой, позволяющие видеть собеседника, радиофотогазетчик, печатающий газеты на квартирах у подписчиков. Современная техника немыслима без радиосвязи, радиолокации, радионавигации, телевидения, автоматики и телемеханики, электроники, электротехнических приборов и автоматов и, наконец, самой молодой области техники – радиотелеуправления.

Все это сыграло большую роль и в решении задач астронавтики.

Первые автоматические ракеты появились около 20 лет назад. Они пересекли стратосферу, проникли в нижние слои ионосферы. Приборы, поставленные на них, передали по радио сведения о температуре, давлении на больших высотах, о космических лучах и об ультрафиолетовых лучах Солнца, не проникающих сквозь атмосферу.

Эти первые автоматические ракеты развивали скорость до 2–3 километров в секунду. Но двигатели совершенствовались, и скорость росла. Ракеты поднимались все выше – уже не на сотни, а на тысячи километров. И вот, наконец, были получены скорости 7,9 километра в секунду и выше. При таких скоростях ракета, отправленная в мировое пространство, может уже не вернуться на Землю и будет вечно обращаться вокруг земного шара. После нескольких пробных запусков ученым удалось создать автоматический искусственный спутник – АС-1.

Этот спутник, иначе называющийся космической лабораторией № 1, и поныне находится в мировом пространстве. В отличие от всех других научных учреждений, штатные сотрудники лаборатории № 1 работают не в ее стенах, а за несколько тысяч километров от нее – на Земле. Приборы, находящиеся на спутнике, передают ученым по радио сведения об излучении Солнца, о космических лучах, о силе и направлении магнитного поля Земли. Все эти данные записываются на магнитную ленту, когда спутник пролетает над Москвой, и тогда сотрудники лаборатории начинают расшифровывать записи и обобщать результаты.

Автоматические приборы бессменно работают уже второе десятилетие. Вы спросите: откуда берется энергия для многолетних радиопередач? Ответить на это несложно. Энергию дает Солнце. Еще во время Отечественной войны наши ученые разработали преобразователь световой энергии в электрическую. Этот преобразователь мог питать радиоприемник, используя свет обыкновенной керосиновой лампы «Летучая мышь», и часто применялся партизанами в глубоком тылу. На спутнике специальное фотоэлектронное устройство все время поворачивает преобразователь к Солнцу. Пока ракета освещена Солнцем, преобразователь питает энергией все приборы и, кроме того, заряжает аккумулятор. Когда же спутник оказывается в земной тени, аккумулятор отдает полученную энергию.

Есть специальные аппараты, автоматически регулирующие концентрацию электролита, контролирующие работу аккумулятора и преобразователя и т. д.

На искусственном спутнике нет веса. Невесомость создавала трудности для конструкторов, но они были преодолены. Чтобы увеличить долговечность аппаратов, вместо электронных ламп были поставлены кристаллические, гораздо более стойкие. Но рано или поздно эти лампы тоже изнашиваются. Поэтому раз в год по команде с Земли производится автоматическая смена ламп.

Вслед за первым автоматическим спутником АС-1 в мировое пространство отправились АС-2 и АС-3. У Земли становилось все больше «лун». В настоящее время имеются спутники уже с двузначными номерами. Их рапорты, записанные на магнитных лентах, изучаются в нашем Институте космических ракет. Научные труды нашего института, посвященные одной только проблеме – изучению космического пространства, не умещаются в одном шкафу. Сколько научных гипотез о Солнце, свете, космических лучах, космосе, земном магнетизме было похоронено и рождено благодаря коротким радиосообщениям с автоматических спутников! Сколько новых фактов найдено, сколько открылось новых путей познания природы!

На спутнике АС-2 изучались различные материалы при низких температурах, в земной тени, и под прямыми лучами Солнца. Со спутником АС-3 отправились в полет первые живые существа – обезьяны. Приборы, прикрепленные к их телу, измеряли температуру, кровяное давление, автоматически делали анализ крови и снимали электрокардиограммы. Все эти данные передавались на Землю по радио. Кроме того, специальный телевизионный передатчик позволял наблюдать, как ведут себя обезьяны, как приспосабливаются они к отсутствию веса. Конечно, эти первые путешественники давно погибли, но своей смертью они сберегли здоровье, а может быть, и жизнь будущих астронавтов. Наблюдения над животными дали материал для проектирования кабины космического корабля, одежды межпланетных путешественников, помогли подготовить человека к космическому полету.

Один из следующих спутников, АС-6, был послан на далекую орбиту, на высоту более 35 000 километров, и совершает там один оборот в 24 часа, в тот же срок, что и Земля обращается вокруг оси. Такой 24-часовой спутник можно поместить так, чтобы он как бы висел над одной точкой, над каким-нибудь городом или островом, но обязательно над экватором. Мы «подвесили» наш АС-6 над Индийским океаном на меридиане Урала. Оттуда, с высоты 35 000 километров, видна почти вся территория Советского Союза., Поэтому телевизионная передающая камера, установленная на спутнике АС-6, позволяет видеть и изучать движения воздушных масс и распределение облачности над нашей страной.

Как известно, телевидение осуществляется с помощью ультракоротких радиоволн, которые распространяются прямолинейно и не могут огибать земной шар. И здесь спутник АС-6 помог нам. Его приемно-передающая установка может ретранслировать телевизионные передачи Москвы, Ленинграда, Киева во все районы нашей страны, вплоть до Байкала.

Так постепенно был накоплен большой экспериментальный материал, позволяющий перейти к решению более сложной задачи – к полету на Луну.

В это время в широких научно-технических кругах, связанных с астронавтикой, стал усиленно дебатироваться вопрос об этапах покорения Луны. Мнения разделились. Некоторые горячие головы предлагали немедленно проектировать корабль для полета с людьми, не дожидаясь точных сведений о физических условиях на Луне, о посадке и взлете космического корабля.

Но специалисты, знающие возможности и успехи радиотелеуправления, доказывали необходимость предварительно послать на Луну управляемые по радио ракеты без экипажа. Они говорили, что сведения, полученные от этих ракет, помогут обеспечить безопасность будущих путешественников.

Кроме того, посылать ракеты с людьми гораздо труднее, чем автоматические. Для автоматов не нужны пища, питье, воздух, не особенно нужна и герметичность. Они легче переносят зной и мороз. И даже если случайный метеорит повредил бы одну ракету, он погубил бы только приборы, другие ракеты долетели бы до цели и выполнили задачу. А самое главное, автоматическую ракету нет необходимости возвращать на Землю, значит, не нужно тратить горючее на обратный путь, на взлет с Луны и на торможение при спуске на Землю.

С помощью автоматических ракет нужно было отработать посадку на Луну, взлет с ее поверхности и посадку на Землю. Необходимо было проверить, правильно ли ученые рассчитывают траекторию, верно ли учитывают влияние притяжения Солнца и планет. Надо было также определить физические свойства лунной поверхности. Одни только астрономические наблюдения не могли дать достоверного материала для конструирования корабля, создания оборудования и защитной одежды.

Как же получить ответы на все эти вопросы? Ведь ни один автоматический прибор не может заменить разум человека. А нам нужно было, не посылая на Луну людей, поставить наблюдателя в такие условия, как если бы он побывал на Луне и видел ее своими глазами.

Решение этой, казалось бы, невозможной задачи было найдено благодаря успехам радиотелеуправления.

Было предложено отправить на Луну вместо человека танкетку, управляемую с Земли по радио.

Эта танкетка была создана в весьма сжатые сроки. Будущую лунную путешественницу многие жители Москвы встречали на загородных дорогах. Необычная форма танкетки, ее оснащение всегда приводили их в изумление. Но конструкторы нашего института ревниво относились к своему детищу и просили, чтобы газеты ничего не писали о нем до высадки на Луне.

В нашем институте была разработана вся система управления ракетой по радио, в полете и при посадке на Луну. В качестве двигателя танкетки была выбрана газовая турбина, работающая на смеси керосина с жидким кислородом.

На танкетке была размещена антенна, которая автоматически обращалась к земному шару. Впереди на штанге, управляющейся с Земли, была расположена передающая телевизионная камера. Она могла поворачиваться во все стороны так, что наблюдатель, находящийся на Земле, мог как бы оглядываться, видеть все, что есть на Луне – перед танкеткой, сзади и сбоку.

Штанга могла также нагибаться, наклоняясь словно шея жирафа, и приближать к лунной поверхности передающую камеру. Благодаря этому земной наблюдатель имел возможность разглядеть все детали поверхности. Это было необходимо не только в интересах науки, но и для того, чтобы выбрать безопасное направление, своевременно заметить и обойти препятствия.

Внутри танкетки был размещен целый комплекс измерительных приборов, предназначенных для изучения солнечных лучей, лунной атмосферы, для того, чтобы брать и анализировать пробы лунных грунтов. Все данные, добытые приборами, должны были передаваться на Землю по специально выделенным радиоканалам.

И вот наступил день великого торжества человеческого разума. Автоматическая ракета АР-4 благополучно совершила посадку на Луну, и находящаяся в ней танкетка начала путешествие по Морю Дождей.

Человек еще не прибыл на Луну, но созданные его гением аппараты позволили ему видеть лунную поверхность.

Вместе с учеными Луной любовались все телезрители Советского Союза. Вы помните, наверное, первую передачу с Луны, помните, как на экранах телевизоров в ваших комнатах появились зубчатые кольцеобразные горы, темные равнины, длинные трещины – чуждый, непривычный для нас лунный ландшафт.

Но в короткой статье невозможно описать результаты работы, проведенной на Луне танкеткой. Эта тема требует особого разговора с читателями.

Важно то, что полеты управляемых по радио ракет открыли многое неизвестное ранее, и конструкторы первого космического корабля «Луна-1» достаточно хорошо знали, каковы условия в межпланетном пространстве и на Луне.

Так стартовали ракеты АР

Начальник взлетной установки К. Д. Савельев.

Если вам случалось подъезжать к Москве с севера, может быть, вы заметили справа от дороги странное сооружение – одинокую металлическую башню, возвышающуюся над лесом. Кажется, что она совсем близко, за деревьями. На самом деле, вам пришлось бы ехать километров десять по лесным дорогам, прежде чем вы оказались бы на краю обширного поля и увидели в середине его металлическую башню высотой с двенадцатиэтажный дом. С этого поля, с этой башни начинали свой путь предшественницы межпланетного корабля «Луна-1» – автоматические ракеты.

Все части и материалы поступали сюда по небольшой железнодорожной ветке. На краю аэродрома, близ опушки, видны полукруглые холмы. Это подземные баки, где хранились различные виды топлива, применявшегося на ракетах: бензин, спирт, диборан, азотная кислота, жидкий кислород, фтор и другие.

Инженеры испытывали в полете различные виды топлива. На одних ракетах применяли одно топливо, на других – другое.

Высокая металлическая башня служила не только стартовой установкой, но и стапелем. Здесь ракета монтировалась. Отсюда же она отправлялась в путь. Сама башня напоминает букву «П». Эта гигантская удлиненная конструкция возвышается на 50 метров. Внутри нее и помещалась стройная длинная ракета, похожая благодаря своему оперению на гигантскую стрелу. По своим размерам она была ненамного меньше башни. Вокруг этой стрелы на разных этажах трудились монтажники. Днем и ночью вспыхивали яркие звезды электросварки, жужжали сверла, гудели моторы. Бесшумные лифты скользили по башне, доставляя рабочих и материалы на любую высоту.

Такая работа продолжалась неделями. А затем наступал (на аэродроме это случалось не раз) волнующий момент старта. Монтажная башня тихонько, как бы нехотя, сдвигалась с места и отъезжала в сторону по рельсовому пути. В центре поля в одиночестве оставалась ракета. Протяжный вой сирены оповещал, что поле следует очистить, укрыться в надежные убежища. Усиленный мощными динамиками звук метронома мерно отбивал секунды. Затем тишину разрывал грохот, снопы багрового пламени вырывались из сопел, и ракета медленно отрывалась от бетонного основания.

В те времена еще не было Кавказского межпланетного вокзала. На строительство этого дорогостоящего и технически сложного сооружения мы решились тогда, когда стало ясно, что в межпланетное пространство полетят десятки кораблей. Подмосковная стартовая установка была дешевле и проще, но зато она не помогала ракете набирать скорость. Автоматические ракеты отрывались от Земли с полным запасом топлива. И чтобы облегчить их груз, помочь им в начале пути, к основной ракете присоединялись вспомогательные.

На первых секундах ракету разгонял пороховой стартовый двигатель. Это он опалял багровым пламенем зеленый луг аэродрома. Пороховая ракета работала всего несколько секунд. За это время она поднимала АР на высоту около полукилометра и разгоняла до скорости 250 метров в секунду. Выполнив свою задачу, опустошенная пороховая ракета автоматически сбрасывалась. Громоздкий двигатель спускался на парашюте на просторный аэродром. Двигатель этот можно было использовать для следующей ракеты.

Лишь только прекращал свою работу стартовый двигатель, тотчас же автоматически начинал работать следующий двигатель, на этот раз уже установленный на самой ракете. Все стартовавшие автоматические ракеты были многоступенчатыми, они состояли из нескольких ступеней ракет, соединенных друг с другом. Раньше всего начинали работать двигатели самой нижней, задней ступени. На этой первой ступени устанавливались не жидкостные ракетные двигатели, как на остальных ступенях, а воздушно-реактивные. Ведь двигателю первой ступени приходилось работать на тех сравнительно небольших высотах, где летают обычные реактивные самолеты, да и скорость ракеты в это время тоже была такой же, как у самолетов. Поэтому и целесообразно было установить на первой ступени двигатель такого же типа, как на самолетах – в этих условиях они расходуют гораздо меньше топлива, чем ракетные.

Воздушно-реактивные двигатели проносили ракету сквозь нижние слои атмосферы, а после этого уступали место двигателям следующей, второй ступени. Это были уже жидкостные ракетные двигатели. После отделения второй ступени работал двигатель третьей, а иногда и четвертой ступени. Только тогда ракета, точнее говоря, ее последняя ступень, приобретала необходимую космическую скорость.

Впрочем, даже и эта ступень все же не всегда была последней. Если ракета предназначалась для посадки на Луну, нужна была еще одна ступень, двигатель которой гасил скорость при спуске на Луну.

Так стартовали автоматические ракеты. Они надежно «облетали» трассу Земля – Луна. По этой трассе сейчас полетит и корабль «Луна-1».